Three-dimensional MHD equilibria including the bootstrap current self-consistently are studied for the Large Helical Device (LHD). The magnitude of the bootstrap current is sensitive to the magnetic axis position or the Shafranov shift in LHD, which is proportional to the plasma pressure and inversely proportional to the rotational transform. Since the bootstrap current enhances the rotational transform and reduces the Shafranov shift, the self-consistent MHD equilibrium is crucial for estimating the bootstrap current. The total bootstrap current exceeds 100 kA for LHD plasmas with volume averaged beta ⟨β⟩ ≳ 1% if both electrons and ions belong to the almost collisionless 1/ν regime in the whole plasma region. Effects of the vertical field, the quadrupole field and the pressure profile on the bootstrap current are also investigated
Large Helical Device (LHD)において、ブートストラップ電流を自己無撞着に含めた三次元MHD平衡を研究した。ブートストラップ電流の大きさは、LHDにおける磁気軸位置またはシャフラノフシフトに敏感であり、これはプラズマ圧力に比例し、回転変換に反比例する。ブートストラップ電流は回転変換を増強しシャフラノフシフトを低減するため、自己無撞着なMHD平衡はブートストラップ電流の評価において極めて重要である。電子とイオンの両方がプラズマ全域においてほぼ無衝突の1/ν領域に属する場合、体積平均ベータ⟨β⟩ ≳ 1%のLHDプラズマでは、全ブートストラップ電流は100 kAを超える。垂直磁場、四重極磁場、および圧力分布がブートストラップ電流に及ぼす影響についても調査した。